Завершены успешные испытания лазерной системы связи для дальнего космоса
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) успешно завершило финальный этап почти двухлетних испытаний революционной технологии лазерной связи в глубоком космосе Deep Space Optical Communications (DSOC). Эксперимент проводился на борту космического зонда «Психея», запущенного в 2023 году. В ходе заключительного, шестьдесят пятого по счету сеанса связи, зонд передал на Землю лазерный сигнал, преодолевший расстояние более 350 миллионов километров, что сравнимо с дистанцией до Марса.
Данный проект, которым руководит Лаборатория реактивного движения NASA, не только подтвердил свою надежность в экстремальных условиях, но и значительно превзошел все заранее установленные технические ожидания. Система на практике доказала, что лазерный передатчик на борту космического аппарата способен отправлять данные на Землю, где они успешно принимаются и декодируются, даже пройдя через сотни миллионов километров космического пространства.
Технология DSOC объединяет бортовой оптический терминал на зонде с мощными наземными станциями. Для установления связи наземная обсерватория Table Mountain Facility сначала отправляет на зонд опорный лазерный сигнал. Это позволяет бортовому терминалу точно нацелить свой ответный лазерный луч на Землю. Принятием сигналов занимаются крупные телескопы, такие как 200-дюймовый телескоп в обсерватории Паломар, где собранные фотоны преобразуются высокоэффективными детекторами в полезные данные.
За два года испытаний команде проекта пришлось столкнуться с серьезными трудностями, включая непогоду, мешавшую работе наземных станций, лесные пожары в Калифорнии и потребность в высочайшей точности наведения между объектами, разделенными миллионами километров. Несмотря на это, система продемонстрировала не только теоретическую эффективность, но и практическую пригодность для будущих миссий во внешней Солнечной системе.
Эксперимент установил ряд рекордов. Уже через месяц после запуска в октябре 2023 года был установлен стабильный канал связи. 11 декабря 2023 года с расстояния 30 миллионов километров был передан видеоролик в сверхвысоком разрешении с битрейтом 267 Мбит/с. А 3 декабря 2024 года зонд успешно отправил данные с рекордной дистанции в 494 миллиона километров. В общей сложности за время миссии наземные станции приняли 13,6 терабит ценной научной и инженерной информации.
Этот прорыв открывает новую эру в космической связи. По сравнению с традиционной радиосвязью лазерные системы позволяют передавать значительно большие объемы данных, включая видео высочайшего качества и сложные научные данные, с меньшей задержкой и без потери качества даже на огромных расстояниях. Как заявили в NASA, успех DSOC закладывает прочную основу для будущих пилотируемых и роботизированных миссий на Марс и в более отдаленные уголки космоса.